2017-03
科研开发
e9
当代化工研旁
127
Ln-Co异金属配位聚合物的合成、结构与性能表征
*柴俊茹张瑞凤
（山西师范大学山西041000）
摘要：在水热反应条件下或功地合成两个同构的LCo异全属配位聚合物：[Ln,Co(QDA),(QA),(OH),(H,0),] (Ln =Gd1，Lu2；H,QDA =重录2，3-二股酸，HQA=唾味一3一效酸)，这再个配合物通过芳香环之间的开一升堆积作用连接至现出三维超分子结构枢架，另外对其进行了红外光
谱(IR)、粉本X计线行射(XRD)、热稳定性(TGA)性能表征。关键词：异金属配位聚合物；超分子结构；性能表征
中图分类号：T
文献标识码：A
Syntheses,StructuresandProperties of Ln-Co HeterometallicCoordinationPolymers
Chai Junru, Zhang Ruifeng
(Shanxi Normal University, Shanxi, 041000)
Abstracf:Tiwo isostrarcfural Ln-Co hererometallic coondinartion polymers have been succesfally symzhesized under hydrorhermal conditions[Ln,Co(QD4),(Q4),(OH),(H,O),J (Ln =Gd], Lar2; H,QD4 = qurinoline-2,3-dicarboxylic acid, HOA=quinoline-3-carboxylic acid).The wo compounds display a 3D sapramolecular firamework by z-z stacking inferactions beween aromaric rings. In addition, the IR specra and powder X-ra) difraction (PXRD) as well as thermogravimetric analysis of'rhe wo compounds have been imestigated
Key words:hererometallic coordinarion polymers; supramolecidlarframework; properties
引言
近年来，調系(Ln)-过渡(TM)异金属配位聚合物由于其新颖的结构框架以及其在分子吸附，离子交换，磁性材料，荧光材料等多方面的潜在应用越来越受到人们的广泛关注和探究。但是，由于系金属与过渡金属对同一有机配体的竞争作用，这就导致L-TM配位聚合物的合成比较困难。另外，对于配位聚合物有机配体的选择，化学家们把目光投向了含氮杂环的羧酸类配体。根据路易斯软硬酸碱理论，f层铜系金属离子作为硬酸容易与羧酸氧原子配位，而d层过渡金属离子作为软酸可以与氮原子和氧原子配位。
在本文的研究中，我们选择喹啉-2,3-二羧酸作为多功
能有机配体。一方面，它的羧基可以诱导亲氧的钢系金属离子形成系羟基簇，芳香环之间产生的TT堆积作用可以促进形成高维框架结构；另一方面，它作为含氮-氧的有机配体，可以作为连接器将钢系金属和过渡金属很好的连接起来，促进形成异金属配位聚合物。
另外，在高温高压的水热条件下，喹咪-2,3-二羧酸发生原位脱羧反应产生新的配体喹啉-3-羧酸。喹啉-3-羧酸作为辅助配体参与配位，这就使得配合物的结构框架更加丰富。
1.实验部分
(1)试剂与仅器实验试剂
H,QDA(AR，99.0%)：成部艾科达化学试剂有限公司
Co(NO,),·6H,O(AR)：洛阳市化学试剂厂 NaN(AR)：天津市风船化学试剂科技有限公司
稀土氧化物(99.0%)：赣州纳晶新材料有限公司实验仪器
OxfordGemini单晶衍射仪：美国Agilent公司 MACROcube元素分析仪：德国Vario公司
万方数据
Varian660-IR红外光谱仪：美国Varian公司 UitimaIV-185粉末衍射仪：日本Rigaku公司(2)实验方法
首先用筒量取8.0mL的蒸馏水加入到聚四氟乙烯水热反应釜中，然后将一定量的H,QDA，Co(NO,,·6H,O，NaN,， Gd,O,ILu,O,)依次加入其中，在磁力搅拌器上搅择30分钟，再密封好放入150℃的烘箱中反应3天，以10℃·h-1的速率缓慢降至室温。将所得溶液用蒸馏水多次洗涤至清澈，得到淡黄色簇状晶体。
通过SMARTAPEXCCD单晶衍射仪对晶体的测定，用石墨单色器Mo-Kα辐射（入=0.71073A)，扫描方式收集晶体的X-射线衍射数据，并进行Lp因子校正和SADABS程序吸收校正。解析结构时使用直接法，使用SHELXS-97和差值傅立叶合成。采用直接法解出非氢原子，并对它们的坐标和各向异性热参数运用全矩阵最小二乘法进行修正。氢原子的位置通过理论加氢得到。所有计算均使用SHELXS-97
和SHELXL-97程序包完成。 2.结果与讨论
(1)化合物的结构描逐
单晶X-射线衍射分析结果可知，化合物1-2是同格的，且都是三斜晶系P-1空间群的。因此，在这里只详细描述化合物1的结构。在化合物1的不对称单元中，有两个G+ 离子，半个Co2+离子，一个QDA2-配体，3个QA-配体，2个桥连的μ3-OH基团和两个配位水分子（如图1）。Gd1与来自μ3-OH-的三个氧原子O11，O13B，O13C，来自水的一个氧原子O12，来自两个QA-和两个QDA2-的四个氧原子 O2，O4B，O8B，O9C，共八个氧原子配位形成扭曲的双帽三棱柱构型，其中，O2，O4B，O8B可以看作是棱柱上顶面的顶点，O9C，O11，O13C可以看作是棱柱下底面的项点，O12，O13B认为是顶点帽。Gd2与来自μ3-OH-的